一種地址轉(zhuǎn)換方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種地址轉(zhuǎn)換的方法，包括：對內(nèi)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送的報文進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層處理，并記錄該報文的源MAC地址；根據(jù)該報文的五元組以及記錄的該報文的源MAC地址，匹配地址轉(zhuǎn)換表；如果匹配成功，則將該報文的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為匹配到的表項中的對應(yīng)的IP地址和端口號，并將轉(zhuǎn)換后的報文從路由口發(fā)送出去；如果匹配失敗，則在地址轉(zhuǎn)換表中建立一條新的地址轉(zhuǎn)換表項；該新的地址轉(zhuǎn)換表項包括：該報文的五元組信息、所述源MAC地址以及所述新獲取的IP地址和端口號；并將該報文的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為新獲取的IP地址和端口號。本發(fā)明僅通過增加一臺帶改進(jìn)的NAT功能的路由設(shè)備就實現(xiàn)了將各內(nèi)網(wǎng)中具有相同內(nèi)網(wǎng)地址的設(shè)備接入到同一外網(wǎng)中。
【專利說明】一種地址轉(zhuǎn)換方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種地址轉(zhuǎn)換方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著監(jiān)控行業(yè)的普及，郵政或者銀行網(wǎng)點都會部署監(jiān)控系統(tǒng)。這類網(wǎng)點通常都會使用IPC以及NVR搭建，建立自身的監(jiān)控系統(tǒng)，請參圖1。早期搭建的過程中，各網(wǎng)點僅需要實現(xiàn)本地的監(jiān)控需求。這種需求使得零配置的NVR成為首選，即用戶僅需要把NVR和IPC接入到同一個二層交換機(jī)上即可。零配置的NVR提供DHCP服務(wù)，而IPC使用DHCP方式獲取IP地址，并自動注冊到NVR上。監(jiān)控客戶端只需要登錄NVR的默認(rèn)IP地址，即可進(jìn)行監(jiān)控業(yè)務(wù)操作。
[0003]但是隨著監(jiān)控重要性的日益增加，郵政、銀行總部或者分行需要對各網(wǎng)點的監(jiān)控圖像進(jìn)行查看，就需要各網(wǎng)點將自身的監(jiān)控系統(tǒng)接入到總部或者分行的監(jiān)控平臺上，此時就會出現(xiàn)IP地址沖突的問題。因為NVR提供的DHCP地址池是一樣的，這就導(dǎo)致各網(wǎng)點IPC分配到的IP地址有可能相同；并且各網(wǎng)點的NVR自身默認(rèn)的IP地址也是相同的，所以當(dāng)各網(wǎng)點監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備接入到同一個監(jiān)控平臺中時，難免會出現(xiàn)IP地址沖突的現(xiàn)象。
[0004]針對上述IP地址沖突的問題，很容易想到的一個解決辦法就是在每一個網(wǎng)點(即分支)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)出口增加一個帶NAT功能的路由設(shè)備，請參圖2。該路由設(shè)備將各網(wǎng)點監(jiān)控設(shè)備的內(nèi)網(wǎng)IP地址轉(zhuǎn)換為外網(wǎng)IP地址；這樣各網(wǎng)點監(jiān)控設(shè)備發(fā)給總部或者分行到數(shù)據(jù)的源地址都會被改變，地址沖突的問題就解決了。
[0005]但是對于郵政或者銀行，一般網(wǎng)點眾多。如果每個網(wǎng)點都增加一臺具有NAT功能的路由設(shè)備的話，成本會比較高，并且每一臺路由設(shè)備還需要進(jìn)行地址規(guī)劃和配置管理，工作量也比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供一種地址轉(zhuǎn)換的裝置和方法。
[0007]本發(fā)明的該裝置應(yīng)用于路由設(shè)備，各內(nèi)網(wǎng)的設(shè)備均通過該具有該地址轉(zhuǎn)換裝置的路由設(shè)備接入外網(wǎng)，該裝置包括:
[0008]交換模塊，用于對內(nèi)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送的報文進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層處理，并記錄該報文的源MAC地址；
[0009]表項匹配模塊，用于根據(jù)該報文的五元組以及交換模塊記錄的該報文的源MAC地址匹配地址轉(zhuǎn)換表；
[0010]地址轉(zhuǎn)換模塊，用于在匹配成功時，將該報文的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為匹配到的表項中對應(yīng)的IP地址和端口號；還用于在匹配失敗時，將該報文的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為新獲取的IP地址和端口號；
[0011]表項建立模塊,用于在匹配失敗時,在地址轉(zhuǎn)換表中建立一條新的地址轉(zhuǎn)換表項；該新的地址轉(zhuǎn)換表項包括:該報文的五元組信息、所述源MAC地址以及所述新獲取的IP地址和端口號；
[0012]報文發(fā)送模塊，用于將轉(zhuǎn)換后的報文通過路由口轉(zhuǎn)發(fā)出去。
[0013]進(jìn)一步地，報文接收模塊，用于從路由口接收回應(yīng)報文；表項匹配模塊，還用于根據(jù)該回應(yīng)報文的五元組匹配所述地址轉(zhuǎn)換表；
[0014]地址轉(zhuǎn)換模塊，用于將該回應(yīng)報文的目的IP地址、目的端口號轉(zhuǎn)換為匹配到的表項中的對應(yīng)IP地址和端口號，并獲取表項中的MAC地址并將該MAC地址告知交換模塊；
[0015]交換模塊，還用于將所述目的IP地址、目的端口號轉(zhuǎn)換后的報文的目的MAC地址封裝為所述告知的地址轉(zhuǎn)換表項中的MAC地址，并發(fā)給內(nèi)網(wǎng)設(shè)備。
[0016]本發(fā)明的地址轉(zhuǎn)換的方法應(yīng)用于路由設(shè)備，各內(nèi)網(wǎng)的設(shè)備均通過該路由設(shè)備接入外網(wǎng)，該方法包括如下步驟:
[0017]A、對內(nèi)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送的報文進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層處理，并記錄該報文的源MAC地址；
[0018]B、根據(jù)該報文的五元組以及記錄的該報文的源MAC地址，匹配地址轉(zhuǎn)換表；
[0019]C、如果匹配成功，則將該報文的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為匹配到的表項中的對應(yīng)的IP地址和端口號，并將轉(zhuǎn)換后的報文從路由口發(fā)送出去；如果匹配失敗，則在地址轉(zhuǎn)換表中建立一條新的地址轉(zhuǎn)換表項；該新的地址轉(zhuǎn)換表項包括:該報文的五元組信息、所述源MAC地址以及所述新獲取的IP地址和端口號；并將該報文的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為新獲取的IP地址和端口號，并將轉(zhuǎn)換后的報文從路由口發(fā)送出去。
[0020]該方法進(jìn)一步包括:
[0021]D、從路由口接收回應(yīng)報文后，根據(jù)該回應(yīng)報文的五元組匹配所述地址轉(zhuǎn)換表；
[0022]E、將該回應(yīng)報文的目的IP地址、目的端口號轉(zhuǎn)換為匹配到的表項中的對應(yīng)IP地址和端口號；
[0023]F、將所述轉(zhuǎn)換后的報文的目的MAC地址封裝為所述回應(yīng)報文匹配到的地址轉(zhuǎn)換表項中的MAC地址，并發(fā)送給內(nèi)網(wǎng)設(shè)備。
[0024]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明僅通過增加一臺帶改進(jìn)的NAT功能的路由設(shè)備就實現(xiàn)了將各內(nèi)網(wǎng)中具有相同內(nèi)網(wǎng)地址的設(shè)備接入到同一外網(wǎng)中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是現(xiàn)有的一種監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)圖。
[0026]圖2是現(xiàn)有的一種若干監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)接入外網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖3是本發(fā)明實施例流程圖。
[0028]圖4是本發(fā)明又一實施例流程圖。
[0029]圖5是本發(fā)明一種若干監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)接入外網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖6是本發(fā)明裝置邏輯結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0031]為解決【背景技術(shù)】中提到的問題，本發(fā)明提供一種僅增加一臺NAT功能的路由設(shè)備即解決各分支IP地址沖突的方案。以下通過【具體實施方式】詳細(xì)說明。
[0032]參見圖3，各分支監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)控設(shè)備通過專線直接連接到該具有NAT功能的路由設(shè)備。各分支監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)控設(shè)備和該路由設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，即各分支監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)控設(shè)備發(fā)送到總部監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的報文僅通過二層轉(zhuǎn)發(fā)。該分支網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)控設(shè)備封裝的報文的目的MAC地址為該路由設(shè)備的MAC地址。
[0033]該路由設(shè)備包括一新穎的地址轉(zhuǎn)換裝置，請參圖6。該新穎的地址轉(zhuǎn)換裝置從邏輯上劃分，包括交換模塊、表項匹配模塊、表項建立模塊、地址轉(zhuǎn)換模塊、報文發(fā)送模塊和報文接收模塊。該交換模塊包括多個交換端口，各交換端口之間相互隔離。請參圖3，圖3的實施例流程圖給出了內(nèi)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送的報文經(jīng)過二層轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)路由設(shè)備后，路由設(shè)備的處理流程。
[0034]步驟301、交換模塊對內(nèi)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送的報文進(jìn)行二層處理，并記錄該報文的源MAC地址。
[0035]步驟302、表項匹配模塊根據(jù)該報文的五元組以及該報文的源MAC地址匹配地址轉(zhuǎn)換表；如果匹配成功，則轉(zhuǎn)步驟103，否則轉(zhuǎn)步驟104。
[0036]步驟303、地址轉(zhuǎn)換模塊將該報文的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為匹配到的表項中對應(yīng)的IP地址和端口號。
[0037]步驟304、表項建立模塊在地址轉(zhuǎn)換表中建立一條新的地址轉(zhuǎn)換表項；該新的地址轉(zhuǎn)換表項包括:該報文的五元組信息、所述源MAC地址以及新獲取的IP地址和端口號；地址轉(zhuǎn)換模塊將該報文的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為該新獲取的IP地址和端口號；
[0038]步驟305、報文發(fā)送模塊將轉(zhuǎn)換后的報文通過路由口轉(zhuǎn)發(fā)出去。
[0039]內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備包括監(jiān)控前端設(shè)備(如IPC、EC)、網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)NVR等。內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備發(fā)送的報文經(jīng)過二層網(wǎng)絡(luò)到達(dá)該具有NAT功能的路由設(shè)備，該報文的三層信息沒有變化。該交換模塊在二層處理該內(nèi)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送的報文，即進(jìn)行該報文的二層封裝頭剝離，學(xué)習(xí)MAC地址等操作；交換模塊還需要記錄該報文的源MAC地址。該交換模塊在處理該報文的時候和現(xiàn)有技術(shù)最大的區(qū)別就在于，其記錄下該報文的源MAC地址作為地址轉(zhuǎn)換表項的內(nèi)容之一。
[0040]表項匹配單元根據(jù)報文的五元組和該報文的源MAC地址來匹配地址轉(zhuǎn)換表項；如果五元組和源MAC地址都和某條表項中記載的信息一致，則認(rèn)為匹配成功，否則則認(rèn)為沒有匹配到對應(yīng)的表項。如果路由設(shè)備接收到的該報文是內(nèi)網(wǎng)設(shè)備發(fā)往外網(wǎng)中設(shè)備的首個報文，則該報文對應(yīng)的地址轉(zhuǎn)換表項尚未建立，所以表項匹配單元將無法匹配成功，此時將由表項建立單元建立一條新的表項。如果不是首個報文，則表項匹配單元將能成功匹配其中的一條表項。地址轉(zhuǎn)換模塊將根據(jù)表項中對應(yīng)的地址和端口轉(zhuǎn)換該報文的源IP地址和源端口。新建的地址轉(zhuǎn)換表項中新獲取的IP地址和端口號和現(xiàn)有技術(shù)沒有區(qū)別?，F(xiàn)有技術(shù)中NAT/PAT技術(shù)進(jìn)行IP地址或端口號轉(zhuǎn)換，比如說從NAT地址池中獲取一個外網(wǎng)的IP地址，該外網(wǎng)的IP地址作為新獲取的IP地址；或者在PAT技術(shù)中，所有的內(nèi)網(wǎng)地址轉(zhuǎn)換為同一個外網(wǎng)IP地址，但是每個連接的端口號都轉(zhuǎn)換為不同的端口號。本發(fā)明實施例中表項建立模塊和表項匹配模塊所執(zhí)行的操作和現(xiàn)有技術(shù)最大的不同在于將MAC地址納入了表項的建立和匹配。
[0041]請參圖4，圖4的實施例流程圖給出了外網(wǎng)設(shè)備返回的報文到達(dá)路由設(shè)備后，路由設(shè)備的處理流程。
[0042]步驟401、報文接收模塊從路由口接收回應(yīng)報文。
[0043]步驟402、表項匹配模塊根據(jù)該回應(yīng)報文的五元組匹配所述地址轉(zhuǎn)換表。[0044]步驟403、地址轉(zhuǎn)換模塊將該回應(yīng)報文的目的IP地址、目的端口號轉(zhuǎn)換為匹配到的表項中的對應(yīng)IP地址和端口號，并獲取表項中的MAC地址并將該MAC地址告知交換模塊。
[0045]步驟404、交換模塊將該轉(zhuǎn)換后的報文的目的MAC地址封裝為所述告知的地址轉(zhuǎn)換表項中的MAC地址，并發(fā)給內(nèi)網(wǎng)設(shè)備。
[0046]步驟401和402屬于現(xiàn)有技術(shù)。步驟403中對應(yīng)的IP地址和端口號為圖3流程中的內(nèi)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送報文的源IP地址和源端口。將表項中的MAC地址給到交換模塊，交換模塊根據(jù)該MAC地址進(jìn)行報文目的MAC地址的封裝是本流程的關(guān)鍵。因為將該表項中的MAC地址封裝為目的MAC地址，該報文才能經(jīng)過路由設(shè)備和內(nèi)網(wǎng)設(shè)備間的二層網(wǎng)絡(luò)到達(dá)內(nèi)網(wǎng)設(shè)備。
[0047]圖3和圖4的流程描述了報文從內(nèi)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送到外網(wǎng)設(shè)備，以及從外網(wǎng)設(shè)備發(fā)送到內(nèi)網(wǎng)設(shè)備的過程?；诒景l(fā)明方案新設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):若干內(nèi)網(wǎng)中的設(shè)備由該內(nèi)網(wǎng)中的交換機(jī)經(jīng)過二層網(wǎng)絡(luò)連接到同一個具有NAT功能的路由設(shè)備，該新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的具有NAT功能的路由設(shè)備在其NAT地址轉(zhuǎn)換表項中需要記錄每一個內(nèi)網(wǎng)設(shè)備的MAC地址，以此達(dá)到內(nèi)網(wǎng)中發(fā)給外網(wǎng)的報文到達(dá)該路由設(shè)備時，源IP和源端口號能被轉(zhuǎn)換為正確的源IP和源端口號。外網(wǎng)設(shè)備發(fā)送給內(nèi)網(wǎng)設(shè)備的報文能被正確的封裝目的MAC地址，從而該報文能被發(fā)送到內(nèi)網(wǎng)設(shè)備。
[0048]以下通過一個具體的例子來進(jìn)一步闡述實施例所描述的方案。
[0049]請參圖5，分支I (監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)I)包含IP地址為192.168.0.1、MAC地址為b8-ca-3a-98-f4-el 的 NVR，IP 地址為 192.168.0.2、MAC 地址為 b8-ca-3a-98-f4_e2 的 IPCl以及IP地址為192.168.0.3，MAC地址為b8-ca-3a-98-f4-e3的IPC2 ;分支η同樣包含IP地址為 192.168.0.1、MAC 地址為 b8-ca-3a-98-f4-e4 的 NVR，IP 地址為 192.168.0.2、MAC 地址為 b8-ca-3a-98-f4-e5 的 IPCl 以及 IP 地址為 192.168.0.3、MAC 地址為 b8-ca-3a-98-f4_e6的IPC2。這兩個分支中的交換機(jī)分別通過二層網(wǎng)絡(luò)連接到總部的具有NAT功能的路由設(shè)備。該路由設(shè)備的MAC地址為b8-ca-3a-98-f4-e7。假設(shè)分支I中的NVR需要注冊到總部的視頻管理服務(wù)器VM中，該VM的IP地址為10.222.11.1。NVR發(fā)送注冊報文，該注冊報文的源 IP地址為 192.168.0.1、源MAC地址為 b8-ca-3a-98-f4-el，目的 IP地址為 10.222.11.1，目的MAC地址b8-ca-3a-98-f4-e7。假設(shè)源端口號和目的端口號均為6060，協(xié)議為TCP。該注冊報文經(jīng)過二層網(wǎng)絡(luò)被發(fā)送到總部的NAT路由設(shè)備，該路由設(shè)備接收到該注冊報文后，首先學(xué)習(xí)MAC地址，建立MAC地址表項，然后記錄該報文的源MAC地址b8-ca-3a-98-f4_el。假設(shè)此時未記錄任何表項，則該路由設(shè)備的表項匹配模塊不能匹配到任何表項，所以該路由設(shè)備的表項建立模塊建立一條新的地址轉(zhuǎn)換表項，請參表I。在該條表項中，內(nèi)網(wǎng)IP地址和端口號LocalAddr: Port為該注冊報文的源IP地址和源端口號，目的IP地址和端口號DestAddr:Port為該注冊報文的目的IP地址和目的端口號，GlobalAddr:Port為該地址轉(zhuǎn)換模塊新獲取的地址和端口 ；SorMacaddr為該注冊報文的源MAC地址。地址轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)一步將該注冊報文的IP頭修改為源IP地址和源端口號為10.222.12.1:10000的報文(目的IP地址和目的端口號不變)，然后將該報文發(fā)送給VM。
[0050]
【權(quán)利要求】
1.一種地址轉(zhuǎn)換的裝置，該裝置應(yīng)用于路由設(shè)備，各內(nèi)網(wǎng)的設(shè)備均通過該具有該地址轉(zhuǎn)換裝置的路由設(shè)備接入外網(wǎng)，其特征在于，該裝置包括: 交換模塊，用于對內(nèi)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送的報文進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層處理，并記錄該報文的源MAC地址； 表項匹配模塊，用于根據(jù)該報文的五元組以及交換模塊記錄的該報文的源MAC地址匹配地址轉(zhuǎn)換表； 地址轉(zhuǎn)換模塊，用于在匹配成功時，將該報文的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為匹配到的表項中對應(yīng)的IP地址和端口號；還用于在匹配失敗時，將該報文的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為新獲取的IP地址和端口號； 表項建立模塊，用于在匹配失敗時，在地址轉(zhuǎn)換表中建立一條新的地址轉(zhuǎn)換表項；該新的地址轉(zhuǎn)換表項包括:該報文的五元組信息、所述源MAC地址以及所述新獲取的IP地址和端口號； 報文發(fā)送模塊，用于將轉(zhuǎn)換后的報文通過路由口轉(zhuǎn)發(fā)出去。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，報文接收模塊，用于從路由口接收回應(yīng)報文；表項匹配模塊，還用于根據(jù)該回應(yīng)報文的五元組匹配所述地址轉(zhuǎn)換表； 地址轉(zhuǎn)換模塊，用于將該回應(yīng)報文的目的IP地址、目的端口號轉(zhuǎn)換為匹配到的表項中的對應(yīng)IP地址和端口號，并獲取表項中的MAC地址并將該MAC地址告知交換模塊； 交換模塊，還用于將所述目的IP地址、目的端口號轉(zhuǎn)換后的報文的目的MAC地址封裝為所述告知的地址轉(zhuǎn)換表項中的MAC地址，并發(fā)給內(nèi)網(wǎng)設(shè)備。
3.—種地址轉(zhuǎn)換的方法，該方法應(yīng)用于路由設(shè)備，各內(nèi)網(wǎng)的設(shè)備均通過該路由設(shè)備接入外網(wǎng)，其特征在于，該方法包括如下步驟: A、對內(nèi)網(wǎng)設(shè)備發(fā)送的報文進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層處理，并記錄該報文的源MAC地址； B、根據(jù)該報文的五元組以及記錄的該報文的源MAC地址，匹配地址轉(zhuǎn)換表； C、如果匹配成功，則將該報文的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為匹配到的表項中的對應(yīng)的IP地址和端口號，并將轉(zhuǎn)換后的報文從路由口發(fā)送出去；如果匹配失敗，則在地址轉(zhuǎn)換表中建立一條新的地址轉(zhuǎn)換表項；該新的地址轉(zhuǎn)換表項包括:該報文的五元組信息、所述源MAC地址以及所述新獲取的IP地址和端口號；并將該報文的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為該新獲取的IP地址和端口號，并將轉(zhuǎn)換后的報文從路由口發(fā)送出去。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: D、從路由口接收回應(yīng)報文后，根據(jù)該回應(yīng)報文的五元組匹配所述地址轉(zhuǎn)換表； E、將該回應(yīng)報文的目的IP地址、目的端口號轉(zhuǎn)換為匹配到的表項中的對應(yīng)IP地址和端口號； F、將所述轉(zhuǎn)換后的報文的目的MAC地址封裝為所述回應(yīng)報文匹配到的地址轉(zhuǎn)換表項中的MAC地址，并發(fā)送給內(nèi)網(wǎng)設(shè)備。
【文檔編號】H04L29/12GK103701945SQ201310692169
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】任俊峰, 周迪 申請人:浙江宇視科技有限公司